Volume 20, Number 3 (1993)
Articles

The Earth's Core

David Crossley
Department of Earth and Planetary Sciences, McGill University, Montréal, Quebec.
Published September 9, 1993
How to Cite
Crossley, D. (1993). The Earth’s Core. Geoscience Canada, 20(3). Retrieved from https://journals.lib.unb.ca/index.php/GC/article/view/3803

Abstract

The current status of knowledge of the Earth's inner and outer cores is reviewed from the stand points of seismology, gravity, Earth rotation, and the geomagnetic field. Because of the remoteness of the deep interior, geophysicists have used great ingenuity in processing and interpreting surface data that is contaminated by many local (surficial and crustal) sources. Despite the lack of direct data from the deep Earth, there has been a rapid growth in knowledge in the last decade due to advances in instrumentation and the blossoming of interdisciplinary studies. Of major interest at the present time is the interaction between the mantle and core, each of which contains a major convective regime, powering, in one case, plate tectonics and, in the other, the geodynamo. These regimes meet at the core-mantle boundary (CMB), which has provided a tempting target for seismology, magnetism, geodesy and high-pressure physics; much has been learned from the interchange between geophysicists in these disciplines. In this review, it is suggested that the pre-dominant themes for the next decade, growing naturally out of existing trends, are 1) improvements in the quality and coverage of global data sets, particularly those in geomagnetism, geodesy and seismology, 2) increased international co-operation through participation in interdisciplinary studies such as SEDI (Study of the Earth's Deep Interior), and 3) exploration of the non-linear aspects of dynamics within the Earth. Core studies are clearly not undertaken primarily for their social relevance, nor for any quick economic spin-off. The primary goal is to understand the structure, dynamics and evolution of the deep interior, as a prelude, it is to be hoped, to the exploration of other planets. Each component of our national science effort is involved in this exciting and challenging goal. We need government institutions to provide the long-term economic stability with which to carry through essential observational campaigns at the surface, particularly as part of interdisciplinary, global initiatives. We need educational institutions to provide the leadership and vision with which to stimulate the science and train students. The university community benefits from the financial support of large companies to assist in the support of students and to sponsor specialized research projects, wherever the goals of industry and basic science connect. Last, and by no means least, we need the moral support of our population to allow the pursuit of these fundamental questions. Résumé Le présent article passe en revue l'état actuel des connaissances sur le noyau externe et le noyau interne de la Terre, sous l'angle de considérations séismologiques, gravimétriques, géomagnétiques, et de la mécanique rotatoire de la planète. Étant donné l'inaccessibilité de l'intérieur de la planète, les géophysiciens ont dû faire preuve de beaucoup d'ingéniosité dans le traitement et l'interprétation des données de surface, lesquelles sont contaminées par plusieurs sources d'origine crustale ou superficielle. Malgré le manque de donnés provenant directement des couches profondes de la Terre, il y a eu au cours de la dernière décennie un accroissement rapide des connaissances découlant de percées dans le domaine de l'instrumentation et d'un foisonnement d'études interdisciplinaires. Un sujet d'intérêt important à l'heure actuelle est les interactions entre le manteau et le noyau, ces derniers comportant chacun un système de convection de grande envergure, l'un étant le moteur de la tectonique de plaques et l'autre celui de la géodynamo. Ces systèmes de convection viennent en contact à la frontière noyau-manteau (FNM) et cet interface a constitué un pôle d'attraction de l'intérêt pour les disciplines de la séismologie, de l'étude du magnétisme, de la géodésie, et de la physique des hautes pressions. On a beaucoup appris des échanges qui ont eu lieu entre les géophysiciens de ces diverses disciplines. Dans le présent article rétrospectif, nous soumettons à l'attention que les thèmes d'intérêt de la prochaine décennie seront dans la suite naturelle des tendances actuelles, soit 1) l'amélioration de la qualité et de la couverture des jeux de données à l'échelle du globe, particulièrement ceux touchant le géomagnétisme, la géodésie, et la séismologie, 2) l'Iaccroissement de la coopération international grâce à des participations à des études interdisciplinaires telles la SEDI (Étude de l'intérieur profond de la Terre), ainsi qu'à des recherches préliminaires portant sur les aspects non-linéaires de la dynamique de l'intérieur de la Terre. Les études du noyau ne sont pas entreprises surtout pour des motivations d'ordre social ou dans l'espoir de retombées économiques à court temre. L'objectif premier est la compréhension de la structure, des mécanismes, et de révolution de l'intérieur profond de la planète en vue de préparer l'exploration d'autres planètes. Chaque composante de notre effort national est engagé dans une démarche excitante visant à releverce défi. Nous avons besoin d'institutions gouvernementales et de leur stabilité économique afin de mener à bien les campagnes d'observations de surface, particulièrement dans le cas de projets interdisciplinaires, et/ou à l'échelle du globe. Nous avons besoin d'institutions d'enseignement visionnaires pour former des étudiants et qui auront un effet stimulant pour la science. La communauté universitaire jouit du support financier de grandes sociétés lors-qu'il s'agit de soutenir financièrement les étudiants et de patronner des projets de recherche spécialisés, à chaque fois que les objectifs du secteur privé coïncident avec ceux de la recherche fondamentale. Finalement, mais non le moindre de nos besoins, nous avons besoin du support de notre population afin que la recherche sur ces questions fondamentales puisse se poursuivre.